[发明专利]一种可模拟真实土体等刚度边界条件的CPT试验装置及测试方法

权利要求书

1.一种可模拟真实土体等刚度边界条件的CPT试验装置，其特征在于，包括外箱(1)、土样盒(2)、加压盖板(3)和CPC探杆(12)，

所述的土样盒(2)设于外箱(1)内，所述的外箱(1)和土样盒(2)之间设有限位板(4)，所述的加压盖板(3)设于外箱(1)顶部；所述的限位板(4)上开有限位孔(21)；

所述的土样盒(2)为正方体结构，其侧面由若干个等刚度侧壁单元(5)组成；所述的土样盒(2)内部铺有土工织物(16)；所述的等刚度侧壁单元(5)内侧为一块平整钢板，位于同一侧的等刚度侧壁单元(5)的内侧面在同一平面内；所述的等刚度侧壁单元(5)外侧设有弹簧(8)和若干限位柱(7)，所述的弹簧(8)可更换，限位柱(7)用于限制弹簧(8)只发生轴向位移；限位柱(7)的另一端插入限位孔(21)中，可限制等刚度侧壁单元(5)只发生轴向位移；相邻的等刚度侧壁单元(5)之间由橡胶条(6)连接；

所述的加压盖板(3)下方设有加压气囊(9)，加压盖板(3)上开有气孔(10)，通过气孔(10)向加压气囊(9)内注入压缩空气从而向土样施加竖向压力；加压盖板(3)上还设有气压计(20)，用于监测加压气囊(9)内的压力；加压盖板(3)中心处还设有静力触探孔(11)，供所述的CPC探杆(12)穿过。

2.根据权利要求1所述的可模拟真实土体等刚度边界条件的CPT试验装置，其特征在于，所述的外箱(1)上方连接有反力架(13)，反力架(13)上设有步进电机，步进电机与CPT探杆(12)上端连接。

3.根据权利要求1所述的可模拟真实土体等刚度边界条件的CPT试验装置，其特征在于，所述的外箱(1)下部设有排水孔(17)，用于土样的排水固结以及控制试验过程中的排水条件。

4.根据权利要求1所述的可模拟真实土体等刚度边界条件的CPT试验装置，其特征在于，所述的加压盖板(3)与外箱(1)采用螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的可模拟真实土体等刚度边界条件的CPT试验装置，其特征在于，所述的土样盒(2)用于盛放土样，土样内设置有孔压计(19)和土压力计(18)，用于测量土样内孔压和土压力响应。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的可模拟真实土体等刚度边界条件的CPT试验装置的测试方法，其特征在于，步骤如下：

1)拼装土样盒(2)：先安装最底层的等刚度侧壁单元(5)，其外侧的限位柱(7)先插入对应位置的限位孔(21)中，最底层的等刚度侧壁单元(5)全部安装完成之后再安装橡胶条(6)，之后依次向上安装直至完成，全部的等刚度侧壁单元(5)安装完成后，须调整等刚度侧壁单元(5)的伸出位置，使得同一侧面上的等刚度侧壁单元(5)全部位于同一平面；然后将土样盒(2)装入外箱中；

2)进行CPT试验：将土样装入土样盒(2)中，并同时设置有孔压计(19)和土压力计(18)；盖上加压盖板(3)，充气达到设定压强；将CPT探杆(12)安装在步进电机(14)上，并穿过静力触探孔(11)置于土样上，通过步进电机(14)将CPT探杆(12)压入土样，采集数据。